Система активного рулевого управленияОпубликовано: 02.09.2018  Система активного рулевого управления (Active Front Steering, AFS) выполняет следующие функции: изменение передаточного отношения рулевого механизма в зависимости от скорости движения и корректирование угла поворота передних колес во время прохождения поворотов и торможения на скользком покрытии. Система является результатом совместной разработки фирм ZF и Bosch. Сейчас система устанавливается на большинство моделей автомобилей BMW как опция и является фирменным отличием этой марки. Важнейшим преимуществом системы являются повышение комфорта и безопасности при эксплуатации автомобиля. Активное рулевое управление В своей работе система активного рулевого управления взаимодействует так же с другими системами, в том числе с гидроусилителем руля Servotronic и системой динамической стабилизации DSC. Общее устройство системы AFS состоит из планетарного редуктора и системы управления. «Системы рулевого управления» Схема системы активного рулевого управления Планетарный редуктор устанавливается на рулевом валу и служит для изменения скорости вращения рулевого вала. Планетарный редуктор включает в себя солнечную шестерню, блок сателлитов и коронную шестерню. На входе рулевой вал соединяется с солнечной шестерней, а на выходе – с блоком сателлитов. Эпициклическая (солнечная) шестерня имеет возможность вращения. Когда шестерня неподвижна, передаточное число планетарного редуктора равно единице и рулевой вал передает вращение напрямую. Вращение эпициклической шестерни в одну или другую сторону дает возможность изменять в большую или меньшую сторону передаточное число планетарной передачи, этим достигается изменение передаточного отношения рулевого механизма. За вращение шестерни отвечает электродвигатель, соединенный с ее внешней стороной червячной передачей. Для выполнения функций системы активного рулевого управления существует система управления. Электронная система управления состоит из следующих элементов: - входные датчики; - электронный блок управления; - исполнительные устройства. Входные датчики используются для замеров параметров работы системы и преобразования их в электрические сигналы. Система AFS в своей работе использует такие датчики: - датчик угла поворота рулевого колеса; - датчик положения электродвигателя; - датчик суммарного угла поворота; - датчики системы динамической стабилизации автомобиля. Датчик суммарного угла поворота рулевого механизма может не устанавливаться, в этом случае угол рассчитывается виртуально на основании данных других датчиков. Электронный блок управления принимает сигналы от датчиков, обрабатывает их согласно алгоритмов и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства. Электронный блок управления так же взаимодействует с блоками управления следующих систем: - системы Servotronic; - системы динамической стабилизации DSC; - системы управления двигателем; - системы доступа в автомобиль. Исполнительными механизмами системы AFS являются: - электродвигатель; - сигнальная лампа на панели приборов. Электродвигатель обеспечивает вращение эпициклической шестерни планетарного редуктора. Электродвигатель оснащен аварийным электромагнитным фиксатором, блокирующим червячную передачу. В изначальном положении передача заблокирована, а при подаче питания на электродвигатель, срабатывает электромагнит и фиксатор освобождает ротор электродвигателя. При возникновении неисправности в системе AFS, прекращается подача питания на электродвигатель и фиксатор при помощи пружины блокирует червячную передачу. О возникновении неисправностей в системе сигнализирует контрольная лампа на панели приборов. При этом на информационном дисплее так же появляется сообщение системы самодиагностики, на основании данных которой можно заблаговременно приобрести автозапчасти, например вин-код.рф . Устройство системы активного рулевого управления: 
1. насос гидроусилителя руля; 2. шланги; 3. бачок для рабочей жидкости; 4. электронный блок управления; 5. шина обмена данными; 6. электродвигатель; 7. датчик угла поворота электродвигателя; 8. клапан системы Servotronic; 9. планетарный редуктор; 10. аварийный фиксатор; 11. датчик суммарного угла поворота; 12. рулевой механизм. Принцип работы системы активного рулевого управления. Система AFS приводится в действие с запуском двигателя. Работа системы заключается в изменении передаточного отношения рулевого механизма в зависимости от условий и скорости движения. При выполнении маневров на низкой скорости в соответствии с сигналом датчика угла поворота рулевого колеса включается электропривод. В свою очередь электропривод через червячную пару передает вращение на эпициклическую шестерню планетарного редуктора. Вращение шестерни в определенном направлении с максимальной скоростью обеспечивает наименьшее передаточное отношение рулевого механизма, достигающего значения 1:10. При этом руль становиться "острым", уменьшается число оборотов рулевого колеса от упора до упора, чем достигается высокий комфорт в управлении. При увеличении скорости движения выполнение поворотов сопровождается уменьшением частоты вращения электродвигателя, соответственно увеличивается передаточное отношение рулевого механизма. На скорости 180-200 км/ч. передаточное отношение достигает отношения 1:18. Электродвигатель при этом перестает вращаться и усилие от рулевого колеса передается на рулевой механизм напрямую. С дальнейшим ростом скорости электродвигатель снова включается, при этом вращение производится в противоположную сторону. Передаточное отношение рулевого механизма может достигать величины 1:20. При таком передаточном отношении рулевое управление обладает наименьшей остротой, увеличивается число оборотов рулевого колеса от упора до упора, благодаря чему обеспечивается безопасность выполнения маневров на высоких скоростях. Если при прохождении поворота фиксируется избыточная поворачиваемость автомобиля (потеря сцепления задних колес с дорогой) система AFS на основании сигналов датчиков системы DSC самостоятельно корректирует угол поворота передних колес. Это дает возможность автомобилю сохранять курсовую устойчивость. В случае, когда система активного рулевого управления не в состоянии полностью обеспечить устойчивость автомобиля, подключается система динамической стабилизации. Подобным образом система активного рулевого управления стабилизирует движение автомобиля при торможении на скользкой поверхности, чем достигается повышение эффективности антиблокировочной системы тормозов ABS и сокращение тормозного пути. Система активного рулевого управления задействована постоянно и не может быть отключена.
|
